浙江省二恶英、多氯联苯污染水平及其对人体健康危害的风险评价研究

论文摘要

二恶英、多氯联苯是斯德哥尔摩公约中提出需要控制的十二中持久性有机污染物,两者虽然来源不同,但由于其相同的毒性和对环境和人类的危害,早就引起了各国政府的重视,这也是国际学者研究的热点和难点。中国于2001年5月参加公约,在2004年11月正式生效。但由于二恶英、多氯联苯检测难度极大却费用昂贵,再者本底不清,使得我国的履约困难重重。为防治血吸虫病杀灭钉螺而使用大量的五氯酚钠、城市发展需要的垃圾焚烧、大量的化工、农药和造纸企业的废液排放等,都对浙江省的环境和居民健康造成了潜在的危害。为摸清浙江省二恶英、多氯联苯污染的本底,也为政府决策部门制定治理环境措施提供科学的依据,有必要对浙江省的二恶英、多氯联苯污染水平进行监测,并对其来源和可能造成的健康危害作一定的评价,为建设“绿色浙江”作出应有的贡献。本文以美国EPA1613和EPA1668A的分析方法为基础,系统地建立了土壤（底泥）和生物样品（鱼肉、血液和母乳）中二恶英、多氯联苯的检测方法。同时对浙江省钱塘江流域中的鱼类（鲫鱼和鲤鱼）,以及浙江省五个地区的土壤、底泥和鲫鱼中的二恶英、多氯联苯进行定性和定量分析,获得了监测地区的二恶英、多氯联苯污染水平和特征,为该地区此类污染物的有效控制提供了理论和实验依据。此外,还分析了浙江省部分人群的母乳、血液和脂肪中二恶英、多氯联苯种类和含量,探讨该地区部分人群中的二恶英、多氯联苯污染水平和特征,并初步开展了风险评价。全文分为五个部分：1、对二恶英、多氯联苯的性质、来源、毒性作用进行了阐述,对二恶英和多氯联苯的国内外分析方法进展、污染状况、风险评估等进行了综述。2、参考美国EPA1613B、1668A（环境样品和生物样品中二恶英及多氯联苯的检测方法）和加拿大海洋渔业研究所的方法,对土壤和生物材料（鱼肉和母乳）中二恶英、多氯联苯进行方法学试验,包括样品制备、提取和纯化、分离及仪器检测等条件的优化,系统地建立了土壤、鱼肉和母乳中二恶英、多氯联苯的检测方法。对标准参考物质CRM：WMF-01检测结果所示（n=6）,PCDD/F同位素内标的平均回收率范围在59.6%-122.14%之间,RSD在1.60%～-12.71%之间；PCB同位素内标的平均回收率范围在55.6%-101.2%之间,RSD在4.63%～-11.55%之间；此外,该方法经参加国际盲样比对和标准参考物质的检验,符合美国EPA1613B、1668A方法规定的各项指标。该方法的正确性和可行性也为下一步研究的开展打下了基础。3、该部分研究了钱塘江流域采集的鲫鱼和鲤鱼中多氯代二苯并-对-二恶英和多氯代二苯并呋喃（PCDD/Fs）和多氯联苯（PCBs）的污染水平和特征。结果表明,在鲫鱼和鲤鱼肉中总PCDD/Fs浓度平均值分别为4.29 pg/g ww（湿重）和5.39 pg/g ww；总PCBs（共23个同系物）浓度平均值分别为4.70 ng/g ww和2.36 ng/gww；总毒性当量（TEQ）平均值分别为1.24 pg/g和1.11 pg/g。在PCDD/F同系物中,含量较多的为2,3,7,8-TCDF,1,2,3,7,8-PeCDF和2,3,4,7,8-PeCDF。同时,低氯代的CB31/28物质在两种鱼中含量较多。本次实验中鲫鱼和鲤鱼肉中的PCDD/Fs,PCBs和总TEQ的测定值与国内其它水域中鱼肉中的含量相当。可见,钱塘江水域中鱼肉的TEQ水平相对较低,位于允许的安全水平。4、该部分测定了浙江省五个地区的土壤、底泥和鲫鱼中的二恶英和多氯联苯的含量和毒性当量。结果表明,土壤、底泥和鲫鱼中的平均总二恶英浓度分别为1993.5 pg/g（以重计）、2550.7pg/g（以干重计）和5.25 pg/g（以湿重计）；平均总多氯联苯的浓度分别为97000pg/g（以重计）、306332 pg/g（以干重计）和12678 pg/g（以湿重计）；平均总毒性当量分别为27.6 pg g-1 pg/g（以重计）、468.6 pg/g（以干重计）8.2 pg/g（以湿重计）。研究表明,在研究的五个地区中,路桥地区的二恶英和多氯联苯污染严重,含量已接近曾报道的广东电子垃圾回收地和越南两个污染最严重的地区,应引起当地政府及相关部门的重视；金华和永嘉地区土壤和底泥中多氯联苯含量较高,但具体的污染来源尚未确定,有待于进一步研究；五个地区的居民每人每日的暴露量进行评估显示,路桥地区居民食用鲫鱼的每人每日的暴露量较高,建议少量或不食用。5、该部分别对浙江省普通人群人体脂肪、母乳、血液中的二恶英和多氯联苯的污染水平和污染特征图谱进行了调查研究。结果表明,人体脂肪、母乳、儿童血液中17种二恶英平均总浓度分别为108 pg/g lipid、55.0±39.5 pg/g lipid和208±172 pg/g lipid;12种类二恶英PCB平均总浓度分别为32.8 ng/g lipid、8.0±0.4 ng/g lipid和9.8±5.3 ng/g lipid;指示性PCB平均总浓度分别为154 ng/g lipid、15.8±9.3 ng/g lipid和28.3±11.9ng/g lipid。人体脂肪、母乳、血液中二恶英和多氯联苯的毒性当量分别为9.22 pg/g lipid、3.09±2.36 pg/g lipid、11.7±7.9 pg/g lipid和16.2 pg/g lipid、3.56 pg/g lipid、11.9±6.6 pg/g lipid。几种主要食品如鱼类和鸡蛋中二恶英和多氯联苯的污染指纹图谱与人体组织中检测到的该类污染物污染指纹图谱非常相近,证明膳食摄入是普通人群暴露二恶英类物质的主要途径。由于东西方饮食习惯的差异,东方人对脂肪含量高的动物源性食品的摄入要远远低于欧美人,这可能是造成东西方人群脂肪中二恶英类化合物污染水平差异的一个重要原因。根据研究结果和二恶英、多氯联苯的污染来源及途径,提出了二恶英、多氯联苯的防治和控制措施。

论文目录

• 目录
• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 图目录
• 表目录
• 第一章 文献综述
• 1 二恶英和多氯联苯的理化性质及来源
• 1.1 二恶英和多氯联苯概述
• 1.2 理化性质及生理毒性
• 1.3 毒性评价
• 1.4 主要来源
• 1.5 持久性有机污染物与斯德哥尔摩公约
• 1.6 国内POPs的现状及公约履行
• 1.7 国内二恶英和多氯联苯现状
• 2 二恶英、多氯联苯的分析技术进展
• 2.1 色谱法
• 2.2 生物学检测方法
• 2.3 二恶英类物质检测方法
• 2.4 二恶英类化合物检测存在的问题
• 3 二恶英、多氯联苯对人体健康影响的风险评价进展
• 3.1 PCDD/Fs和PCBs的毒性
• 3.2 二恶英类化合物的致毒机理
• 3.3 风险评估
• 第二章 土壤和生物样品中二恶英、多氯联苯的检测方法建立
• 1 方法概况
• 2 样品前处理
• 2.1 样品提取
• 2.2 样品净化
• 2.5 玻璃器皿的洗涤
• 2.6 二恶英、多氯联苯分析流程
• 3 仪器分析和方法学验证
• 3.1 色谱和质谱条件的选择
• 3.2 方法学验证
• 3.3 方法回收率的测定
• 第三章 钱塘江流域鲫鱼和鲤鱼中二恶英、多氯联苯污染特征研究
• 1 前言
• 2 材料与方法
• 2.1 样品收集和准备
• 2.2 样品纯化
• 2.3 仪器分析
• 2.4 质量控制
• 3. 结果与讨论
• 3.1 空白值与检测限
• 3.2 PCDD/Fs
• 3.3 PCBs
• 3.4 总TEQ
• 4 结论
• 第四章 浙江省部分地区二恶英、多氯联苯污染水平研究
• 1 前言
• 2 材料和方法
• 2.1 采样
• 2.2 样品提取和净化
• 2.3 仪器分析
• 3 结果与分析
• 3.1 土壤中二恶英和多氯联苯和总毒性当量
• 3.2 底泥中的二恶英和多氯联苯和总毒性当量
• 3.3 鲫鱼中的二恶英、多氯联苯和总毒性当量
• 3.4 暴露评估
• 4 结论
• 第五章 二恶英和多氯联苯对人体健康影响的研究
• 1 前言
• 2 人体脂肪
• 2.1 样品采集
• 2.2 样品前处理与分析
• 2.3 数据统计与分析
• 2.4 结果与讨论
• 3 母乳
• 3.1 样品采集
• 3.2 样品前处理与分析
• 3.3 数据统计与分析
• 3.4 结果与讨论
• 4 血液
• 4.1 样品采集
• 4.2 样品前处理与分析
• 4.3 数据统计与分析
• 4.4 结果与讨论
• 5 不同介质中二恶英和多氯联苯的污染特征与相关性分析
• 总结和展望
• 参考文献
• 作者简历